一种新型导电气密结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为缝隙填充材料导电橡胶板在用于有电磁屏蔽又有气密性要求的军工产品时，能达到最佳需求的结构设计方法。
【背景技术】
[0002]近二十年来军工电子设备对于电磁兼容(EMC)性能日益重视。这是因为现代军工装备的电子化程度大幅度提高后，军工电子设备的功率谱和频率谱不断向高端和低端两个方向延伸，军工电子设备在海、陆、空各种平台上的安装密度也大幅增加，导致各电子设备相互之间的电磁干扰(EMI)问题越来越突出。因此，要求军工电子设备必须具有规定的电磁兼容能力已成为从事设备设计、生产、使用有关各方的共识。
[0003]导电橡胶板的应用可以解决军方所提出的电磁兼容性及气密性要求，且同样适用于其他军工电子设备。作为一种缝隙填充材料，它不局限于产品形状的不同，可以根据需求，加工裁剪成不同形状。目前，导电橡胶板主要应用于要求密封或频率范围特别宽(高达40GHz以上)，屏蔽性能优良的场合，特别适用于中、小型军用电子机箱和微波波导系统。鉴于它良好的电磁屏蔽效果，现对于有电磁兼容性要求的电子设备壳体间隙填充材料普遍采用导电橡胶板。但随着导电橡胶板广泛应用于各个领域，如在海洋性气候中发射，或在潮湿环境储存等，促使军方对水气密封、防盐雾的要求日益严苛，因此在结构设计方面都加强了对气密性要求的考量。
[0004]在设计初始阶段，常引用法兰式结构，如图1所示，但收到的效果却往往不尽如人意，主要原因在于导电橡胶板存在压缩形变量(压缩型变量定义为材料横向截面的高度在压力作用下，为达到材料最佳效果而产生的变形量，数值由厂家提供，往往根据不同导电填充物不定)，在装配过程中，通过紧固件将各组件拧紧，这就涉及到了拧紧力矩并不一定将导电橡胶板压缩量控制在最佳理论数值，很难达到电磁屏蔽和气密性两者兼顾的效果。
【发明内容】
[0005]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种新型导电气密结构。
[0006]本发明的技术解决方案是:一种新型导电气密结构，在需要密封的上盖与基座之间设置截面为矩形的沟槽，沟槽宽度为W、深度为H，沟槽内填充宽度W1、厚度H1的导电橡胶板，填充完成后上盖与基座通过紧固件紧固；导电橡胶板的厚度H1、压缩形变量δ %已知；导电橡胶板宽度1的确定方式如下:
[0007]首先，根据导电橡胶板的厚度H1和压缩形变量δ %，确定沟槽的深度H ；
[0008]然后，根据需要密封的上盖与基座的结构布局及空间局限性，确定沟槽宽度W ;
[0009]最后，将沟槽横截面积与橡胶板横截面积之比定义为满槽率η，利用满槽率η确定导电橡胶板宽度W1;满槽率η取值范围1.04?1.06。
[0010]最佳满槽率η =1.05。
[0011]本发明与现有技术相比有益效果为:
[0012](I)安装定位简便，利用沟槽式结构，较于以往产品在安装时更为便捷，只需将导电板嵌入对应安装槽即可准确定位。
[0013](2)本发明创造性的引入满槽率的概念，并且通过理论分析结合大量的试验，确定1.05为最佳满槽率，参照最佳满槽率设计拧紧紧固件后，导电橡胶板自然填满凹槽，达到橡胶板最佳性能，使拧紧力矩得到量化。
[0014]如若满槽率大于1.05，相当于导电橡胶板宽度值减小，导致槽内填充物压缩后与槽壁间隙变大，而电子产品更多的运用于一些气密等需求高的恶劣环境中，容易在间隙中存污、存水，从而侵蚀导电橡胶板，继而使多余物进入设备内部，降低了产品性能及可靠性。
[0015]如若满槽率小于1.05，尤其是机加工时会有公差范围存在，当加工后的成品满槽率小于I时，说明槽内填充物压缩后在完全填满了沟槽的基础上又进行了压缩，这种情况下，导电橡胶板不处于自身材料特性的最佳压缩形变量范围，会大大的降低导电性能，致使电磁兼容性能大幅度降低。
[0016](3)设计灵活，可以应对多种限制条件灵活改变沟槽宽度，再根据槽宽制定导电橡胶板宽度。
【附图说明】
[0017]图1为法兰式结构横截面示意图；
[0018]图2为本发明沟槽式结构横截面示意图；
[0019]图3为本发明沟槽横截面尺寸示意图；
[0020]图4为本发明导电橡胶板横截面示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实例对本发明做详细说明，如图2所示，在需要密封的上盖I与基座2之间设置截面为矩形的沟槽，沟槽宽度为W、深度为H，沟槽内填充宽度W1、厚度H1的导电橡胶板3，填充完成后上盖与基座通过紧固件4紧固；导电橡胶板的厚度H1、压缩形变量δ %已知；导电橡胶板宽度W1的确定方式如下:
[0022]首先，根据导电橡胶板的厚度H1(选购材料的固定数值)和压缩形变量δ % (材料自身属性)，确定沟槽的深度H ;H = H1X (100% - δ % );
[0023]然后，根据需要密封的上盖与基座的结构布局及空间局限性，确定沟槽宽度W ;
[0024]最后，将沟槽横截面积与橡胶板横截面积之比定义为满槽率n，满槽率η取值范围1.04?1.06 ;利用公式n = (WXH)/(W1XH1)，确定导电橡胶板宽度W1;最佳满槽率η=1.05。
[0025]实施例:
[0026]如图3、4所示，假定选用厚度为1.57mm的导电橡胶板作为缝隙填充物，它的压缩形变量为20%，即求得沟槽深度应为1.26mm，根据结构需求设计沟槽宽为4.5mm，求得沟槽横截面积5.67mm2，再根据1.05满槽率求得导电橡胶板横截面积为5.4mm2，最终确定导电橡胶板宽度为3.44mm时，电磁屏蔽性与气密性均可达到最佳效果。
[0027]即:1.05 = (4.5X1.26)/(W1X 1.57)
[0028]W1= 3.44
[0029]此发明计算简便，适用范围广泛，尤其对于有电磁兼容性及气密性要求的结构设计，能快速确定填充物宽度这个未知量，充分利用导电橡胶板各项性能，减少设计偏差，降低返修率，提高可靠性。
[0030]本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
【主权项】
1.一种新型导电气密结构，其特征在于:在需要密封的上盖与基座之间设置截面为矩形的沟槽，沟槽宽度为W、深度为H，沟槽内填充宽度W1、厚度H1的导电橡胶板，填充完成后上盖与基座通过紧固件紧固；导电橡胶板的厚度H1、压缩形变量δ %已知；导电橡胶板宽度1的确定方式如下: 首先，根据导电橡胶板的厚度H1和压缩形变量δ %，确定沟槽的深度H; 然后，根据需要密封的上盖与基座的结构布局及空间局限性，确定沟槽宽度W ; 最后，将沟槽横截面积与橡胶板横截面积之比定义为满槽率η，利用满槽率η确定导电橡胶板宽度W1;满槽率η取值范围1.04?1.06。2.根据权利要求1所述的一种新型导电气密结构，其特征在于:最佳满槽率η=.1.05。
【专利摘要】一种新型导电气密结构，在需要密封的上盖与基座之间设置截面为矩形的沟槽，沟槽宽度为W、深度为H，沟槽内填充宽度W1、厚度H1的导电橡胶板，填充完成后上盖与基座通过紧固件紧固；导电橡胶板的厚度H1、压缩形变量δ％已知；导电橡胶板宽度W1的确定方式如下：首先，根据导电橡胶板的厚度H1和压缩形变量δ％，确定沟槽的深度H；然后，根据需要密封的上盖与基座的结构布局及空间局限性，确定沟槽宽度W；最后，将沟槽横截面积与橡胶板横截面积之比定义为满槽率η，利用满槽率η确定导电橡胶板宽度W1；满槽率η取值范围1.04～1.06。
【IPC分类】H05K5/06, H05K9/00
【公开号】CN105142382
【申请号】CN201510595455
【发明人】陈庆浩, 王首浩, 郭燕红, 刘俊琴, 姜淑敏
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月17日